[发明专利]一种改善细支烟生产质量的烟片形状测定方法

说明书

本发明涉及一种改善细支烟生产质量的烟片形状测定方法，包括：步骤1：烟叶预处理：将经过打烟后的烟叶分散到传动带上；步骤2：图像采集：在传送带上方设置摄像机，连续采集样品图像；步骤3：图像处理：对图像进行分割处理，提取烟叶目标，去除干扰；步骤4：计算：计算烟叶目标的面积和最小外接矩形长宽比；步骤5：分类：按照面积大小分类，计算烟叶的叶型系数；步骤6：换算：计算叶型系数均值和分布。本发明能够直观地计算得到烟叶的叶型系数，实现从图像到数字化转换，通过大数据统计和分析，能够直观体现烟叶总体的形状系数均值、方差以及分布情况，便于实现数据化管理和分类和筛选使用、帮助实现细支烟生产过程中的质量精细化管控。

技术领域

本发明涉及一种改善细支烟生产质量的烟片形状测定方法，属于烟草的检测技术领域，可以用作一种优化细支卷烟生产质量的评估和控制手段。

背景技术

烟叶作为卷烟生产的重要原料，其物理特性对卷烟加工质量有重大影响。烟叶碎片形状可以用作烟叶加工的质量统计指标之一，烟叶加工过程追求烟片的大片和完整性，烟片条块化碎片越严重说明加工质量越差。细支烟是指烟支直径明显小于标准烟支直径的各类卷烟新品种，近年来随着细支卷烟的快速发展，对片烟原料和烟丝结构的要求愈来愈高，传统的烟片和烟丝结构难以适应细支卷烟的质量需求，生产过程容易出现残次烟。细支卷烟在卷制过程中，烟丝轴向中的分布不均匀性等更容易被叠加和放大，引起卷烟吸阻、焦油及感官质量的较大波动，加大了细支卷烟产品质量控制的难度，由于目前细支卷烟的烟丝结构无法有效管控、烟丝梗签含量相对较高，导致细支卷烟在卷接过程停机次数多，设备生产效率与标准烟支生产相比普遍偏低。

为了解决上述问题，使生产过程的质量管控更加精细化，本发明构建了一种片烟形状表征指标和测定方法，以此来衡量和评价片烟结构的几何特征以及对后续烟丝、卷制质量的影响、帮助解决细支烟生产过程中的质量优化问题。其具体技术方案如下：

一种改善细支烟生产质量的烟片形状测定方法，包括以下操作步骤：

步骤1：烟叶预处理：将经过打烟后的烟叶分散到传动带上；

步骤2：图像采集：在传送带上方设置摄像机，连续采集样品图像；

步骤3：图像处理：对图像进行分割处理，提取烟叶目标，去除干扰；

步骤4：计算：计算烟叶目标的面积和最小外接矩形长宽比；

步骤5：分类：按照面积大小分类，计算烟叶的叶型系数；

步骤6：换算：计算叶型系数均值和分布。

进一步的，所述步骤4中计算烟叶的叶型系数公式为：其中a表示烟叶最小外接矩形长度，b表示最小外接矩形宽度并且a>＝b。该系数的直观含义表征了烟叶形状是趋于正方型(叶型系数＝1)还是细长型(叶型系数<1)、以及细长的程度。

进一步的，所述步骤3中提取烟叶目标为把采集到的图像中真正的烟叶目标与背景传送带分离开来，具体方法是基于颜色差异，以RGB代表采集图像中红绿蓝三中颜色，传送带颜色选用纯绿色，理想化就是R＝0，G＝Gx，B＝0，通过实际分析，烟叶颜色为R＝r，G＝g，B＝b，其中r，g，b均不为零，并且烟叶的R、G值比较接近，烟叶的B值远小于R、G值，对图像的所有像素依次R值减去B值，结果作为处理后的图像，得到增强后的图像，使得图像上的烟叶与传送带对比更加明显，假定处理后的图像对应像素点的值为P(x,y)，对P(x,y)通过设定阈值就可以分离烟叶和传送带背景，把烟叶目标像素标为1，背景像素标为0，完成图像的二值化过程，用于后续的图像分析处理。

进一步的，所述步骤3中，图像分割处理的具体过程为：首先对增强后的图像进行阈值分割、面积筛选，判断图像上是否有烟叶，如果有，进行连通域，使得每个烟叶都独立出来。